专题3：第三单元 含硅矿物与信息材料
二氧化硅与信息材料
【学海导航】
1、知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。
2、认识单晶硅的使用给人类文明进程所带来的重大影响。
【主干知识】
一、二氧化硅（SiO2）
1、存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。
天然二氧化硅的矿物有：硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。
2、物理性质：①状态： ；②熔、沸： ；③硬度： ；④水溶性 。
3、化学性质：
（1）结构：二氧化硅晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。
（2）具有酸性氧化物的通性；
①二氧化硅与氧化钙（高温）： SiO2＋ CaO
②二氧化硅与氢氧化钠溶液： SiO2＋ NaOH
〖思考〗实验室盛放碱液的试剂瓶常用 塞，不用 塞，就是为了防止玻璃受碱液腐蚀生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
写出反应的离子方程式： 。
③二氧化硅与碳酸钠（高温）： SiO2＋ Na2CO3
（3）不跟酸（除 外）反应： SiO2＋ HF （雕刻玻璃、腐蚀玻璃）
（4）与C反应（高温）： ①SiO2＋ C ②SiO2＋ C
4、用途：即为硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等的用途。
用于制造光导纤维、石英玻璃、电子光学仪器、精密仪器轴承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性质：晶体硅是 色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很 ，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的 材料，广泛应用于电子的各个领域。
2、化学性质：很稳定
（1）常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。
（2）加热或高温时有强还原性：
Si＋ O2??
Si＋ C??
Si＋ Cl2??
（3）常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应：
Si十 F2??
Si十 HF??
3、硅的制备
工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟
氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。
工业制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（写出化学方程式）
（1） SiO2＋ C?? （制粗硅）
（2） Si＋ Cl2?? （分馏、提纯）
（3） SiCl4＋ H2?? ＋ （制纯硅）
【课堂练习1】地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物,不具有的性质 ( )
A、熔点很高 B、能与水反应生成对应的酸
C、可与纯碱反应 D、与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质
【课堂练习2】将30gSiO2和足量的碳在高温下发生反应SiO2+2C == Si+2CO↑，下列叙述中正确的是 ( )
A.有0.5molSiO2参加反应 B.反应中有12g碳被还原
C.反应中生成了2.24LCO(标准状况) D.反应中有0.5×6.02×1023个电子发生转移
【达标提高】
1下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是 ( )
①浓H2SO4；②H2O；③浓硝酸；④氢氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化钙；⑦碳酸钠
A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥⑦D、③④⑤⑥
2下列各组物质间，不能发生反应的是 ( )
A、二氧化硅与氧化钙（高温）B、二氧化硅与氢氧化钠（常温）
C、二氧化硅与碳（高温）D、二氧化硅与浓硝酸（常温）
3、关于硅的说法不正确的是 ( )
A、晶体硅是非金属元素，它的单质是灰黑色的有金属光泽的固体
B、晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体
C、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D、加热到一定温度时，硅能与碳、氧气等非金属反应
4、关于硅的说法中，不正确的是 ( )
A、硅是地壳中含量较丰富的元素
B、在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸
C、晶体硅的结构与金刚石相似，都具有较高的熔沸点
D、晶体硅是良好的半导体材料
5、工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式是SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑，在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是 ( )
A、1?2B、2?1C、1?1D、3?5
6、用光导纤维制造内窥镜，探视病人内脏疾病，这是利用了光导纤维下列性能中的( )
A.不发生广辐射 B.能传输大量信息，且不怕腐蚀
C.无论怎样绕曲，都能很好的传导光线 D.熔点高，耐高温
7、下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是 ( )
A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液
8、下列物质中，主要成分不是二氧化硅的是 ( )
A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英
9、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是 ( )
A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液
10、15gSiO2和足量的C在高温下发生反应：SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑。下列叙述正确的（ ）
A、氧化剂和还原剂的质量比为1：2 B、SiO2是还原剂
C、反应中有6gC被氧化 D、反应中生成了28gCO
12345678910
11、有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：（1）C受热后失水生成D；（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E；（3）D烧碱反应生成A和水；（4）B在空气中燃烧生成D；（5）D在高温下于碳酸钙反应生成E和一种气体；（6）A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀；（7）D在高温下与碳反应生成单质B。试推测A、B、C、D、E各为何物？并写出（1）－ （7）各个变化的化学方程式。
12、硅可与浓烧碱溶液反应，其化学方程式为：Si＋2NaOH＋H2O＝＝Na2SiO3＋2H2↑
（1）将7克硅跟足量的浓烧碱溶液反应，在标准状况下放出氢气多少升？
二氧化硅与信息材料
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1、知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。
2、认识单晶硅的使用给人类文明进程所带来的重大影响。
【主干知识】
一、二氧化硅（SiO2）
1、存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。
天然二氧化硅的矿物有：硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。
2、物理性质：①状态： ；②熔、沸： ；③硬度： ；④水溶性 。
3、化学性质：
（1）结构：二氧化硅晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。
（2）具有酸性氧化物的通性；
①二氧化硅与氧化钙（高温）： SiO2＋ CaO
②二氧化硅与氢氧化钠溶液： SiO2＋ NaOH
〖思考〗实验室盛放碱液的试剂瓶常用 塞，不用 塞，就是为了防止玻璃受碱液腐蚀生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
写出反应的离子方程式： 。
③二氧化硅与碳酸钠（高温）： SiO2＋ Na2CO3
（3）不跟酸（除 外）反应： SiO2＋ HF （雕刻玻璃、腐蚀玻璃）
（4）与C反应（高温）： ①SiO2＋ C ②SiO2＋ C
4、用途：即为硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等的用途。
用于制造光导纤维、石英玻璃、电子光学仪器、精密仪器轴承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性质：晶体硅是 色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很 ，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的 材料，广泛应用于电子的各个领域。
2、化学性质：很稳定
（1）常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。
（2）加热或高温时有强还原性：
Si＋ O2??
Si＋ C??
Si＋ Cl2??
（3）常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应：
Si十 F2??
Si十 HF??
3、硅的制备
工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟
氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。
工业制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（写出化学方程式）
（1） SiO2＋ C?? （制粗硅）
（2） Si＋ Cl2?? （分馏、提纯）
（3） SiCl4＋ H2?? ＋ （制纯硅）
【课堂练习1】地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物,不具有的性质 ( )
A、熔点很高 B、能与水反应生成对应的酸
C、可与纯碱反应 D、与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质
【课堂练习2】将30gSiO2和足量的碳在高温下发生反应SiO2+2C == Si+2CO↑，下列叙述中正确的是 ( )
A.有0.5molSiO2参加反应 B.反应中有12g碳被还原
C.反应中生成了2.24LCO(标准状况) D.反应中有0.5×6.02×1023个电子发生转移
【达标提高】
1下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是 ( )
①浓H2SO4；②H2O；③浓硝酸；④氢氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化钙；⑦碳酸钠
A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥⑦D、③④⑤⑥
2下列各组物质间，不能发生反应的是 ( )
A、二氧化硅与氧化钙（高温）B、二氧化硅与氢氧化钠（常温）
C、二氧化硅与碳（高温）D、二氧化硅与浓硝酸（常温）
3、关于硅的说法不正确的是 ( )
A、晶体硅是非金属元素，它的单质是灰黑色的有金属光泽的固体
B、晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体
C、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D、加热到一定温度时，硅能与碳、氧气等非金属反应
4、关于硅的说法中，不正确的是 ( )
A、硅是地壳中含量较丰富的元素
B、在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸
C、晶体硅的结构与金刚石相似，都具有较高的熔沸点
D、晶体硅是良好的半导体材料
5、工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式是SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑，在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是 ( )
A、1?2B、2?1C、1?1D、3?5
6、用光导纤维制造内窥镜，探视病人内脏疾病，这是利用了光导纤维下列性能中的( )
A.不发生广辐射 B.能传输大量信息，且不怕腐蚀
C.无论怎样绕曲，都能很好的传导光线 D.熔点高，耐高温
7、下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是 ( )
A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液
8、下列物质中，主要成分不是二氧化硅的是 ( )
A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英
9、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是 ( )
A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液
10、15gSiO2和足量的C在高温下发生反应：SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑。下列叙述正确的（ ）
A、氧化剂和还原剂的质量比为1：2 B、SiO2是还原剂
C、反应中有6gC被氧化 D、反应中生成了28gCO
12345678910
11、有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：（1）C受热后失水生成D；（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E；（3）D烧碱反应生成A和水；（4）B在空气中燃烧生成D；（5）D在高温下于碳酸钙反应生成E和一种气体；（6）A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀；（7）D在高温下与碳反应生成单质B。试推测A、B、C、D、E各为何物？并写出（1）－ （7）各个变化的化学方程式。
12、硅可与浓烧碱溶液反应，其化学方程式为：Si＋2NaOH＋H2O＝＝Na2SiO3＋2H2↑
（1）将7克硅跟足量的浓烧碱溶液反应，在标准状况下放出氢气多少升？
